公眾號記得加星標??，第一時間看推送不會錯過。

博通今日宣布，已開始交付業(yè)界首款基于其3.5D超大尺寸系統(tǒng)級封裝（XDSiP）平臺打造的2納米定制計算SoC。3.5D XDSiP是一個成熟的模塊化多維堆疊芯片平臺，它結合了2.5D技術和采用面對面（F2F）技術的3D集成電路集成。

3.5D XDSiP 是下一代 XPU 的基礎。借助 3.5D XDSiP，消費級 AI 客戶能夠交付最先進的 XPU，其信號密度無與倫比，能效卓越，延遲極低，足以滿足千兆瓦級 AI 集群的海量計算需求。博通的 XDSiP 平臺支持計算、內存和網(wǎng)絡 I/O 在緊湊的外形尺寸內獨立擴展，從而實現(xiàn)大規(guī)模的高效低功耗計算。

“我們很自豪能夠為富士通交付首款 3.5D 定制計算 SoC——這充分證明了我們卓越的執(zhí)行力和創(chuàng)新能力?！辈┎┩ü続SIC產(chǎn)品事業(yè)部高級副總裁兼總經(jīng)理表示：“自2024年推出3.5D XDSiP平臺技術以來，博通博通已擴展其 3.5D 平臺功能，以支持面向更廣泛客戶群的 XPU，這些產(chǎn)品將于 2026 年下半年開始發(fā)貨。這些進展凸顯了博通在提供高復雜度 XPU 方面無可匹敵的技術領先地位，從而助力人工智能領域實現(xiàn)變革性突破。

“博通公司推出的3.5D XDSiP技術標志著先進半導體集成領域的一個變革性里程碑。它將2納米工藝創(chuàng)新與面對面3D集成相結合，釋放出前所未有的計算密度和能效，這對于下一代人工智能和高性能計算至關重要?！备皇客ǜ呒壐笨偛眉嫦冗M技術開發(fā)部負責人表示：“這項突破是富士通FUJITSU-MONAKA計劃的關鍵推動力，該計劃旨在提供尖端、高性能、低功耗的處理器。我們高度重視與富士通的戰(zhàn)略合作伙伴關系?！辈┩ㄎ蚁嘈胚@項技術將有助于構建一個更具可擴展性和可持續(xù)性的AI驅動型社會。

博通3.5D XDSiP解讀

隨著摩爾定律的推進速度逐漸放緩，芯片尺寸限制了計算能力的提升。這促使業(yè)內許多廠商轉向多芯片架構。例如，英偉達的Blackwell加速器實際上是由兩個GPU芯片通過高速芯片間互連技術融合而成。

AMD 的 MI300 系列更進一步，采用臺積電的芯片封裝技術（CoWoS），將八個 GPU 芯片堆疊在四個 I/O 芯片上，形成硅三明治結構。

多芯片架構允許使用更小的芯片，從而提高良率。計算芯片和I/O芯片還可以采用不同的工藝節(jié)點制造，以優(yōu)化成本和效率。例如，AMD使用臺積電的5nm工藝制造GPU芯片，而使用其較早的6nm工藝制造I/O芯片。

設計這種芯片架構并不容易。因此，博通公司開發(fā)了一種本質上是構建多芯片處理器的藍圖，即其 3.5D 超大尺寸系統(tǒng)封裝技術 (3.5D XDSiP)。

博通的初始設計與 AMD 的 MI300X 非常相似，但這項技術是開放給任何人授權的。

盡管存在相似之處，但博通在計算芯片與系統(tǒng)其余邏輯的接口方式上略有不同。據(jù)稱，之前的3.5D封裝技術（例如MI300X）采用的是背對背接口，這需要更多的工作來布線硅通孔（TSV），用于在兩者之間傳輸數(shù)據(jù)和電源。

博通的XDSiP設計采用混合銅鍵合（HCB）技術，針對芯片間的面對面通信進行了優(yōu)化。這項技術能夠實現(xiàn)芯片間更密集的電氣接口。據(jù)稱，這將顯著提高芯片間的互連速度，并縮短信號布線距離。

富士通144核Monaka CPU

富士通在CPU設計領域經(jīng)驗豐富。其基于Arm架構的A64FX處理器助力初代富岳超級計算機在2020年榮登全球500強超級計算機榜首。

Monaka 與之前的處理器截然不同。它不再采用封裝內 HBM，而是采用了與 AMD Genoa-X CPU 原理類似的、大量使用 SRAM 的架構。

該平臺采用AMD的3D V-Cache技術，將64MB的SRAM芯片堆疊在CPU的計算核心上。在其最高配置下，該CPU擁有超過1GB的L3緩存。

富士通的Monaka芯片也采用了類似的設計，不過這款芯片的目標市場更廣泛，面向數(shù)據(jù)中心。該芯片包含四個2nm工藝的計算芯片，每個芯片有36個Armv9核心，它們將堆疊在數(shù)量相同的5nm工藝SRAM芯片之上。這些芯片將通過一個中央I/O和內存芯片互連，該芯片具有12通道DDR5內存和PCIe 6.0接口，并通過硅中介層連接。

直到最近，只有AMD和英特爾擁有制造此類SoC所需的技術。博通計劃于2024年推出3.5D XDSiP芯片，試圖改變這一現(xiàn)狀。

XDSiP 代表 Extreme Dimension System in Package（封裝中的極端尺寸系統(tǒng)），是博通公司嘗試打造一個標準化平臺，用于構建多芯片處理器，其理念與 AMD 的 MI300X 或英特爾的 Ponte Vecchio 類似。

富士通是首批公開采用這項技術的芯片設計公司之一。博通的芯片客戶向來對他們授權使用的IP模塊諱莫如深。例如，眾所周知，谷歌與博通在TPU設計方面密切合作，但谷歌的貢獻和博通的貢獻之間的界限并不總是很清晰。富士通公開其與博通的合作實屬罕見。

話雖如此，我們還需要一段時間才能見到Monaka芯片的實際應用。富士通的路線圖顯示，這款芯片要到2027年才會發(fā)布。

富士通可能是最早采用3.5D XDSiP技術的廠商之一，但Bharadwaj表示，Monaka只是正在研發(fā)的大約六款設計之一。Bharadwaj還指出，雖然Monaka是一個CPU平臺，但博通公司贏得的XDSiP設計訂單中，約有80%是搭載HBM顯存的XPU。

該平臺于 2024 年發(fā)布時，支持最多 12 個 HBM 堆疊的設計。據(jù)稱，目前超過 12 個堆疊的設計正在開發(fā)中，這意味著我們可能在不久的將來看到一些真正意義上的巨型芯片

2027年前賣出100萬顆

博通的一位高管周三告訴路透社，該公司預計到 2027 年，基于其堆疊式設計技術，將至少售出 100 萬顆芯片。

路透社率先報道了這一預測，該預測標志著博通公司新的產(chǎn)品和銷售目標，這可能代表著價值數(shù)十億美元的收入來源。

產(chǎn)品營銷副總裁哈里什·巴拉德瓦杰表示，該公司預計將售出的 100 萬顆芯片是基于博通公司開發(fā)的一種技術，該技術將兩顆芯片堆疊在一起，使不同的硅片緊密結合，從而提高數(shù)據(jù)在芯片間傳輸?shù)乃俣取?/p>

該公司歷經(jīng)五年不斷改進這項技術，如今其首位客戶富士通正在制作工程樣品以測試該設計。富士通計劃于今年晚些時候量產(chǎn)這種堆疊式（或稱3D）芯片。

百萬芯片的數(shù)字包含了富士通芯片之外的幾種其他設計。

Bharadwaj 表示，該公司的堆疊式設計使客戶能夠構建性能更強、能耗更低的芯片，以應對人工智能軟件快速增長的計算需求。

“現(xiàn)在，我們幾乎所有的客戶都在采用這項技術，”他說。

博通通常不自行設計整個人工智能芯片。它與谷歌等公司合作開發(fā)張量處理單元 (TPU)，并與 ChatGPT 的開發(fā)商OpenAI 合作開發(fā)其內部定制處理器。博通的工程師會將早期設計轉化為芯片的物理布局，以便臺積電等制造商進行生產(chǎn)。

由于與谷歌等公司達成了定制協(xié)議，博通的芯片業(yè)務實現(xiàn)了顯著增長。博通預計，其人工智能芯片收入在第一財季將同比增長一倍，達到82億美元。

因此，博通已成為英偉達和超微半導體 最重要的競爭對手之一，因為它正競相生產(chǎn)能夠與芯片巨頭競爭的硅芯片。

富士通正在將這項新技術應用于數(shù)據(jù)中心芯片。臺積電正在使用其先進的2納米工藝制造該芯片，并將其與5納米芯片融合。

企業(yè)可以自由組合臺積電的制造工藝和博通的技術。臺積電在制造過程中會將上下芯片熔合在一起。

博通公司還有幾項設計正在研發(fā)中，預計將在今年下半年推出兩款基于堆疊技術的產(chǎn)品，并在 2027 年推出另外三款產(chǎn)品的樣品。

該公司花了大約五年時間研發(fā)堆疊芯片技術的基礎架構，并測試了各種設計方案，最終開發(fā)出商業(yè)產(chǎn)品。工程師們正在努力制造最多包含八個堆疊層（每層兩顆芯片）的芯片。

（來源：半導體行業(yè)觀察綜合）

*免責聲明：本文由作者原創(chuàng)。文章內容系作者個人觀點，半導體行業(yè)觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業(yè)觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯(lián)系半導體行業(yè)觀察。

今天是《半導體行業(yè)觀察》為您分享的第4330期內容，歡迎關注。

加星標??第一時間看推送

求推薦